The Webb Space Telescope observed Jupiter as never before

Webb Space Telescope scientists relayed images of the planet Jupiter to a citizen scientist who enjoys image processing. She had to overcome Jupiter's rapid rotations and process an infrared image of it that highlights the aurora borealis, the Great Red Spot as well as the pale rings of the largest planet in the solar system

Composite image of Jupiter from three filters – F360M (red), F212N (yellow-green) and F150W2 (blue) – and alignment due to the rotation of the planet. Taken from the NIRCam instrument Credit: NASA, ESA, CSA, Jupiter ERS crew; image processing by Judy Schmidt.
Composite image of Jupiter from three filters – F360M (red), F212N (yellow-green) and F150W2 (blue) – and alignment due to the rotation of the planet. Taken from the NIRCam instrument Credit: NASA, ESA, CSA, Jupiter ERS crew; image processing by Judy Schmidt.

סופות ענק, רוחות חזקות, זוהרי קוטב אדירים ותנאי טמפרטורה ולחץ קיצוניים. הרבה מתרחש בצדק. כעת, טלסקופ החלל ג'יימס ווב של נאס"א צילם תמונות חדשות של כוכב הלכת. תצפיות צדק של ווב יתנו למדענים רמזים נוספים למתרחש בחלקים הפנימיים של צדק.

"לא באמת ציפינו שצילום זה יהיה כל כך טוב, למען האמת", אמרה האסטרונומית הפלנטרית אימקה דה פטר, פרופסור אמריטה באוניברסיטת קליפורניה בברקלי. דה פטר הובילה את התצפיות על צדק עם תיירי פושה, פרופסור במצפה הכוכבים של פריז, כחלק משיתוף פעולה בינלאומי עבור תוכנית פרסום הצילומים המוקדמים של ווב. ווב עצמה היא משימה בינלאומית בהובלת נאס"א עם שותפיה ESA (סוכנות החלל האירופית) ו-CSA (סוכנות החלל הקנדית). "זה באמת מדהים שאנחנו יכולים לראות פרטים על צדק יחד עם הטבעות שלו, ירחים זעירים ואפילו גלקסיות בתמונה אחת", אמרה.

שתי התמונות צולמו באמצעות מצלמת האינפרה-אדום הקרוב (NIRCam) של ווב, הכוללת שלושה מסנני אינפרא-אדום מיוחדים המציגים פרטים על כוכב הלכת. מאחר שאור אינפרה-אדום אינו נראה לעין האנושית, האור מופה אל הספקטרום הנראה. בדרך כלל, אורכי הגל הארוכים ביותר נראים אדומים יותר ואורכי הגל הקצרים ביותר מוצגים ככחולים יותר. מדענים שיתפו פעולה עם המדענית  החובבת ג'ודי שמידט כדי לתרגם את נתוני ווב לתמונות.

Looking at Jupiter itself, created from a collection of several Web images, the aurora extends to high altitudes above Jupiter's north and south poles. The glow is prominent in the filter mapped to redder colors, which also highlights light reflected from lower clouds and upper haze. Another filter, mapped to yellows and greens, shows haze swirling around the north and south poles. A third filter, mapped to blue, shows light reflected from a deeper large cloud.

The Great Red Spot, a famous storm so big it could engulf the Earth, appears white in these views, like other clouds, because they reflect a lot of sunlight.

"הבהירות כאן מצביעה על גובה רב – כך שהכתם האדום הגדול יוצר  אובך בגובה רב, וכך גם באזור קו המשווה", אמרה היידי האמל, מדענית בין-תחומית של ווב לתצפיות במערכת השמש וסגנית נשיא למדע ב- AURA. "ה'כתמים' וה'פסים' הלבנים הבהירים הרבים הם ככל הנראה פסגות עננים בגובה רב מאוד של סופות קונבקטיביות מעובות". לעומת זאת, לסרטים כהים מצפון לאזור קו המשווה יש מעט כיסוי עננים.

Webb NIRCam composite image from two filters - F212N (orange) and F335M (cyan) - of the Jupiter system. Credit: NASA, ESA, CSA, JUPITER ERS team; image processing by Ricardo Huasso (UPV/EHU) and Judy Schmidt.
Webb NIRCam composite image from two filters - F212N (orange) and F335M (cyan) - of the Jupiter system. Credit: NASA, ESA, CSA, JUPITER ERS team; image processing by Ricardo Huasso (UPV/EHU) and Judy Schmidt.

In a wide-field view, Webb sees Jupiter with its rings, which are a million times fainter than the planet, and two tiny moons called Amalthea and Adrastea. The blurry spots in the lower background are most likely background galaxies.

"התמונה האחת הזו מסכמת את המדע של תוכנית מערכת צדק שלנו, שחוקרת את הדינמיקה והכימיה של צדק עצמו, את הטבעות שלו ואת מערכת הלוויינים שלו", אמר פושט. חוקרים כבר החלו לנתח נתונים של ווב כדי לקבל ממצאים מדעיים חדשים על כוכב הלכת הגדול ביותר במערכת השמש שלנו.

Data from telescopes like Webb's doesn't come to Earth neatly packaged. Instead, it contains information about the brightness of the light in the web detectors. This information arrives at the Space Telescope Science Institute (STScI), Webb's mission and science operations center, as raw data. STScI processes the data into calibrated files for scientific analysis and transfers them to the Mikulsky Archive for Space Telescopes for distribution. Scientists translate this information into such images during their research (Here's a podcast about it). בעוד שצוות ב-STScI מעבד באופן רשמי תמונות של ווב לצורך הפצה רשמית, אסטרונומים לא מקצועיים המכונים מדענים "אזרחיים" צוללים לעתים קרובות לתוך ארכיון הנתונים הציבורי כדי לאחזר ולעבד גם תמונות.

ג'ודי שמידט of Modesto California, a veteran image lab in the citizen science community, processed the new images of Jupiter. For the image that includes the tiny satellites, she collaborated with Ricardo Huaso, a co-investigator of these observations, who studies planetary atmospheres at the University of the Basque Country in Spain.   

המדענית ה"אזרחית" ג'ודי שמידט ממודסטו, קליפורניה, מעבדת תמונות אסטרונומיות מהחלליות של נאס"א, כמו טלסקופ החלל האבל. דוגמה לעבודתה היא הפרפר של מינקובסקי, מימין, ערפילית פלנטרית בכיוון קבוצת הכוכבים אופיוכוס.

לשמידט אין רקע חינוכי פורמלי באסטרונומיה. אבל לפני 10 שנים, תחרות הציתה את תשוקתה שאינה יודעת שובע לעיבוד תמונות. תחרות "the treasures הhidden of grief" הזמינה את הציבור למצוא אבני חן חדשות בנתוני האבל. מתוך כמעט 3,000 הגשות, שמידט זכתה במקום השלישי עבור תמונה של כוכב שזה עתה נולד.  

מאז התחרות, היא עובדת על ניתוח האבל ועל נתוני טלסקופים אחרים כתחביב. "משהו בזה פשוט דבק בי, ואני לא יכולה להפסיק", אמרה. "יכולתי לבלות שעות על גבי שעות בכל יום".

Her love of astronomical photography led her to process images of nebulae, spherical clusters, star forming regions ועצמים קוסמיים מרהיבים יותר. הפילוסופיה המנחה אותה היא: "אני מנסה לגרום לזה להיראות טבעי, גם אם זה לא משהו שקרוב למה שהעין שלך יכולה לראות". תמונות אלה משכו את תשומת לבם של מדענים מקצועיים, כולל האמל, ששיתף פעולה בעבר עם שמידט בעידון תמונות האבל של פגיעת צדק של השביט שומייקר-לוי 9. 

In fact, Jupiter is more difficult to work with than more distant cosmic objects, says Schmidt, because of how fast it rotates. Combining a stack of images into one view can be challenging when Jupiter's unique features have rotated during the time the images were taken and are no longer aligned. Sometimes she had to make digital adjustments to stack the images in a logical way.

ווב יספק תצפיות על כל שלב בהיסטוריה הקוסמית, אבל אם שמידט היתה צריך לבחור דבר אחד להתרגש ממנו, אלה יהיו התצפיות של ווב על אזורים בהם נוצרים כוכבים. בפרט, היא מוקסמת מכוכבים צעירים שמייצרים סילונים רבי עוצמה בכתמי ערפיליות קטנים שנקראים עצמי Herbig–Haro. "אני ממש מצפה לראות את תינוקות הכוכבים המוזרים והנפלאים האלה מפוצצים חורים לתוך ערפיליות", אמרה.

To the article on the NASA website

More of the topic in Hayadan:

One response

Leave a Reply

Email will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismat to prevent spam messages. Click here to learn how your response data is processed.